1902年，顺天中学堂开学。开学那天，光绪皇帝还特别命人送来了一套《古今图书集成》，就连慈禧太后都亲自派人送来了一个书柜，以表示自己对于教育事业的支持。
关于顺天中学堂最终的选址，中间还有一段小插曲。在争取下地安门外这块地方之前，曾经有人提出将顺天中学堂设置在安定门内郎家胡同的经正书院旧址。经正书院前身是八旗官学，光绪二十三年（1897年）正式成立经正书院。戊戌政变之后废除书院制度，这里也成为顺天中学堂的备选校址之一。不过光绪二十八年（1902年）清政府在经正书院旧址设置了宗室觉罗八旗中学堂，这里成了八旗子弟专属的一所学堂，于是顺天中学堂只能让步，最终将原定的兵将局旧址作为学校的办学地点。而这座由经正书院演变而来的八旗中学堂，正是今日北京一中的前身。
说完顺天中学堂的创办，还要提一下当时与之几乎同时诞生的另一座学堂：五城学堂。在戊戌变法期间，孙家鼐便提到过五城学堂，“今五城（指五城御史，清时京城内分东西南北中五个地区）设立学堂，请即饬下五城御史设立劝办，应否暂借庙宇及将来建立学舍之处，均由五城御史随时斟酌，定能日起有功。”同样，因为戊戌变法的失败以及后来庚子事变，建立五城学堂的提议被搁置。1901年，慈禧太后发布了新政令，实行新政改革。在此契机下，设立五城学堂的提议再次被提及（此时，顺天中学堂正在寻址中）。顺天府尹和五城察院为筹办五城学堂联合会奏：“方今时势多艰，需才孔亟，京师为首善之区，尤当先行举办，为各省倡前。经本尹堂和本院会同具奏，就琉璃厂北后铁厂义塾旧址开办五城学堂。”该奏折很快得到了批准。1902年初，五城学堂正式开学：“光绪二十七年（1901年）十一月十六日照会一件。为照会事，照得本学堂谨择正月十五日入学，二十五日开学。”1902年，《钦定学堂章程》公布后，五城学堂正式更名为五城中学堂。
而在机缘巧合之下，这所学堂与后来的北京师范大学有了紧密的联系。1902年12月，京师大学堂师范馆开学。1904年，京师大学堂师范馆改为优级师范科。1908年，优级师范科改为京师优级师范学堂，独立成校，并在琉璃厂五城中学堂校址建新校舍。五城中学堂在优级师范学堂东面另建新校舍。1912年，京师优级师范学堂改为北京高等师范学校。五城中学堂改为北京高等师范学校附属中学校。1923年，随着北京高等师范学校更名为北京师范大学，北京高等师范学校附属中学校也改名为北京师范大学附属中学。五城中学堂也成为北师大附属中学的前身。
2 顺天中学堂每月发“奖学金”
1902年，经过陈璧的多番努力，顺天中学堂终于正式开学。由于是面向整个顺天府招生，因此当时报考的门槛不低。首先那时候没有身份证，为了查验考生身份，报考人员要在北京找一位做官的同乡，让这位同乡给自己开一个证明，证明上要写清楚自己的履历、三代、年龄相貌以及籍贯等信息。不过如果能顺利通过入学考试的话，这些学生的待遇还是不低的，很多标准的制定都参照了当年国子监监生的待遇，如每个月每个学生有三两五钱银子作为伙食费，每月进行“月考”之后还会发给成绩优异者类似今日的“奖学金”。
顺天中学堂的招生考试题目以今天的角度看，也很灵活。比如，1903年2月26日招生试题共有两道，都是“论述题”，第一道题要求学生就学校制度和科举制度各自的利弊得失提出自己的看法，而第二道题则是针对历史上的光武帝“小怯大勇”（见小敌怯见大敌勇）的做法进行论述。
当时还要求学过英文的学生，在报考时，要在试卷上做好标注，并写明是在哪所学堂学习的英文，以备录取时查考。老师们阅卷的速度非常快，第二天便依据成绩对学生进行分班。1903年一共录取四个班共69名新生入学，3月14日又复试了两名昌平保送生员，加在一起这一期学生共有71名。
说起这顺天中学堂的教学工作，和今日的中学还有一些差别。当时顺天中学堂虽名为“中学”，但其性质更趋近于大学预科，可谓是中等教育与高等教育过渡的一个特殊教育时期。当年的顺天中学堂采取分班教学的模式，汉文教习设置有五人，另专门聘请了五位具有英国留学背景的教员任教英文、算数、物理（当时称为“格致”）、体操等学科。1905年，清政府正式废除科举制度，办学规模日渐壮大，而且办学体制也日臻完善。
当时规定，从顺天府属各州县高等小学堂毕业的学生，直接升入顺天中学堂，而且接受的是“义务教育”??不收取任何费用。而如果没有完成小学学业，由各部门保举的“插班生”则每学期需要交纳学费40元，除此之外，外省市来此“借读”并包食宿者，每学期是50元，只吃不住则收取45元，不住宿而只吃午餐者是32元。每学期开学前便要缴纳相关费用，一旦中途辍学学费概不退换。
这座顺天中学堂一定程度上延续了早期西文东文学堂的教学理念，国文、儒家经学、中国历史以及地理等课程均用汉语讲授，而诸如英语、数学、物理、外国历史地理以及经济学则用英语讲授，并且使用的教材大多数是从国外引进的原版教材。这一点极其类似如今的私立国际学校，不同的是顺天中学堂与英语相关的教员并不是外籍教师，而是从天津水师学堂毕业的中国人，不过论起教学水平和风格，丝毫不亚于外国人。除此之外，学校还开设有体操课以及第二外语课程（日语和法语），甚至当时已经有保证学生“每天一小时体育活动”的倡议了。
国学教育也在这座学堂中贯彻得相当彻底，由于清政府学部的成立，国子监被裁废，原来由国子监监生所承担的祭孔任务，便落到了京师大学堂、五城学堂以及顺天中学堂学生的肩上。每年的农历二月初十，他们要作为祭孔典礼的执事，前往孔庙祀孔。
尤为难能可贵的是，当年顺天中学堂的学生，除了完成自身的课业之外，还义务组织起来，在学堂附近设置了一所“半日义塾”，每天派出两名学生充当教员，从附近招收六十名学生，并分为中等和初等两个级别，讲授半日的课程。每逢周日中学堂的学生们放假，他们便把上课时长改为一整天，这种类似社会实践的做法从某种意义上为当时的小学义务教育填补了一项空缺。
因为良好的课程设计，顺天中学堂曾有小清华之称。中国共产党的早期创始人张申府（张崧年），国学大师梁漱溟，哲学史专家、北大校长汤用彤都是在顺天中学堂读书。1906年，梁漱溟小学毕业，进入顺天中学堂学习，直到1911年才毕业。顺天中学堂的读书经历，给梁漱溟带来了极大影响。他在晚年时写道：“我自十四岁进入中学之后，便有一股向上之心驱使我在两个问题上追求不已：一是人生问题，即人活着为了什么；二是社会问题亦即是中国问题，中国向何处去。”
后来，有人提出北京四中的前身是顺天中学堂，梁漱溟应该是北京四中的校友。实际上，作为北京四中前身的顺天中学堂与梁漱溟就读的顺天中学堂并非一所学校，这是怎么一回事呢？这就是下文要说的另一所顺天中学堂。
